3.2.1. Kích thước, phân bố kích thước của tiểu phân
Tiểu phân nano sau khi bào chế đƣợc đo kích thƣớc và phân bố kích thƣớc trong 3 môi trƣờng nƣớc cất, hệ đệm phosphat pH 5, hệ đệm citrat pH 5 [1]. Kết quả đƣợc ghi ở bảng 3.15.
Bảng 3.15: Kích thƣớc của tiểu phân nano trong các môi trƣờng khác nhau (n=2)
Môi trƣờng Nƣớc cất Đệm phosphat Đệm citrat
Kích thƣớc (nm) 246,8 229,7 505,8
PDI 0,126 0,064 0,226
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi kích thƣớc của tiểu phân nano fluconazol trong các môi trƣờng khác nhau
0 100 200 300 400 500 600
Nước cất Đệm phosphat pH 5 Đệm citrat pH 5
Kích thƣ
ớc (
nm
So với môi trƣờng nƣớc, kích thƣớc tiểu phân trong đệm phosphat thay đổi không nhiều. Trong đệm citrat, kích thƣớc tiểu phân tăng đến 505,8 nm, PDI là 0,226. Hiện tƣợng này xảy ra có thể là do tƣơng tác giữa ion citrat và tiểu phân fluconazol gây kết tụ tiểu phân.
Nhƣ vậy, nếu nghiên cứu đƣa hệ nano polyme fluconazol vào các chế phẩm dùng ngoài da, hệ đệm citrat pH 5 không nên đƣợc sử dụng vì làm tăng kích thƣớc trung bình của tiểu phân nano. Hệ đệm phosphat có thể đƣợc lựa chọn vì ảnh hƣởng không đáng kể đến kích thƣớc tiểu phân.
3.2.2. Thế Zeta của tiểu phân
Nano fluconazol đƣợc xác định thế Zeta trong 3 môi trƣờng nƣớc cất, đệm phosphat pH 5 và đệm citrat pH 5. Kết quả trình bày ở bảng 3.16.
Bảng 3.16: Thế Zeta của tiểu phân nano trong các môi trƣờng khác nhau (n=2)
Môi trƣờng Nƣớc cất Đệm phosphat Đệm citrat
Thế Zeta (mV) +44,2 +25,1 +2,83
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi thế Zeta của tiểu phân nano fluconazol trong các môi trƣờng khác nhau
0 10 20 30 40 50
Nước cất Đệm phosphat pH 5 Đệm citrat pH 5
Thế Z
eta
(m
Trong môi trƣờng đệm, thế Zeta của tiểu phân giảm rõ rệt so với trong nƣớc cất. Các ion citrat và phosphat mang điện âm tham gia vào lớp điện kép hay hấp phụ lên bề mặt tiểu phân, trung hòa điện tích dƣơng, làm giảm thế Zeta. Thế Zeta của tiểu phân trong đệm citrat giảm mạnh hơn so với trong đệm phosphat.
Dựa vào kết quả đo thế Zeta của tiểu phân fluconazol (bảng 3.16) có thể giải thích hiện tƣợng thay đổi kích thƣớc tiểu phân ở mục 3.2.1 nhƣ sau: trong nƣớc và đệm phosphat, thế Zeta trên +20 mV, lực đẩy tĩnh điện giữa các tiểu phân đủ lớn để ngăn cản sự kết tụ, duy trì sự ổn định của hỗn dịch. Trong đệm citrat, thế Zeta giảm gần đến 0, lực đẩy tĩnh điện giữa các tiểu phân thấp gây kết tụ tiểu phân, làm tăng kích thƣớc trung bình của cả hệ.
3.2.3. Hình dạng và cấu trúc tiểu phân
Hệ tiểu phân nano đƣợc phân tích bằng kính hiển vi điện tử truyền qua để đánh giá hình dạng và cấu trúc tiểu phân.
b)
Hình 3.3: Ảnh chụp hệ tiểu phânnano fluconazol qua KHV điện tử truyền qua a) Độ phóng đại 4000x b) Độ phóng đại 12000x
Ảnh chụp các mẫu bằng kính hiển vi điện tử truyền qua cho thấy tiểu phân nano bào chế có hình cầu. Trong hình 3.3b, fluconazol (đậm màu) đƣợc bao bởi một lớp vỏ polyme bên ngoài (nhạt màu). Một số tiểu phân chỉ có polyme, không mang dƣợc chất. Đa số các hạt có kích thƣớc nhỏ hơn 500 nm.
3.3. Xác định hiệu suất quy trình bào chế nano fluconazol
Hiệu suất quy trình bào chế nano fluconazol đƣợc xác định bằng phƣơng pháp HPLC theo mục 2.3.5. Hiệu suất bào chế fluconazol đạt từ 58,1% đến 64,4% (bảng 3.17). Hiệu suất quy trình không cao là do fluconazol bị thất thoát trong quá trình bào chế và hòa tan trong pha ngoại.
Bảng 3.17: Hiệu suất quy trình bào chế nano fluconazol
Mẫu thử 1 2 3
Hiệu suất quy trình 64,4% 58,1% 62,9%
3.4. Sơ bộ đánh giá khả năng giải phóng dƣợc chất từ hệ nano
Hệ tiểu phân fluconazol đƣợc pha thành hỗn dịch có nồng độ 7,5 mg/ml trong nƣớc, sau đó đánh giá khả năng giải phóng dƣợc chất qua màng thẩm tích vào môi trƣờng đệm PBS pH 7,4 (mục 2.3.6). Phần trăm fluconazol giải phóng từ hỗn dịch nano đƣợc so sánh với hỗn dịch fluconazol nguyên liệu trong nƣớc ở cùng nồng độ (bảng 3.18).
Bảng 3.18: Phần trăm fluconazol giải phóng từ hỗn dịch fluconazol nguyên liệu và hỗn dịch nano trong 7 giờ (n=2)
Thời gian Hỗn dịch nano Hỗn dịch thƣờng
0 phút 0% 0% 10 phút 7,77% 7,62% 20 phút 13,90% 14,10% 40 phút 22,82% 22,20% 60 phút 29,61% 26,70% 2 giờ 42,80% 33,30% 3 giờ 56,60% 38,60% 4 giờ 66,41% 45,61% 5 giờ 73,11% 50,10% 6 giờ 77,86% 54,10% 7 giờ 81,84% 54,60%
Kết quả thử giải phóng giữa hỗn dịch fluconazol nguyên liệu và hỗn dịch nano cùng nồng độ cho thấy quá trình giải phóng dƣợc chất diễn ra theo hai giai đoạn: - 1 giờ đầu: Hai mẫu giải phóng gần tƣơng đƣơng nhau. Đây có thể là giai đoạn khuếch tán của fluconazol bão hòa trong nƣớc ở cả hai mẫu.
- 6 giờ tiếp theo: Hỗn dịch nano fluconazol giải phóng nhanh hơn hỗn dịch thƣờng. Hiện tƣợng này có thể giải thích là:
+ Trong sản phẩm tồn tại các tiểu phân fluconazol tự do kích thƣớc nano, hòa tan nhanh hơn so với tiểu phân fluconazol nguyên liệu.
+ Hệ nano giải phóng nhanh fluconazol. Điều này phù hợp với kết quả khảo sát hiệu suất quá trình bào chế nano trƣớc đó là fluconazol sẽ khuếch tán nhanh ra pha ngoại nếu không ở trạng thái bão hòa.
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn phần trăm fluconazol giải phóng trong 7 giờ của hỗn dịch fluconazol nguyên liệu và hỗn dịch nano
Hỗn dịch nano polyme fluconazol có thể tăng hiệu quả điều trị các bệnh ở da vì: - Hệ nano fluconazol có khả năng giải phóng dƣợc chất nhanh.
- Tiểu phân fluconazol mang điện tích dƣơng do nhóm amoni bậc 4 của Eudragit RS 100. Ở điều kiện pH sinh lý, bề mặt da mang điện tích âm do nhóm carboxyl của protein và lipid da [24]. Tƣơng tác tĩnh điện giữa nhóm amoni và nhóm carboxyl giúp tăng khả năng bám dính của tiểu phân trên da.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 0' 10' 20' 40' 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h Hỗn dịch fluconazol nguyên liệu Hỗn dịch nano fluconazol Thời gian Phần trăm fluconazol giải phóng
- Do có kích thƣớc dƣới 500 nm, tiểu phân fluconazol có thể thấm sâu vào da qua các nang lông. Nang lông cũng đồng thời là khoang dự trữ thuốc, kéo dài tác dụng điều trị [24].
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
1. Sau quá trình nghiên cứu và làm thực nghiệm, chúng tôi đã bào chế đƣợc hệ nano polyme fluconazol bằng phƣơng pháp nhũ hóa bay hơi dung môi và đánh giá ảnh hƣởng của một số yếu tố (thiết bị và tá dƣợc) đến sự hình thành và đặc tính của tiểu phân nano, cụ thể nhƣ sau:
- Công thức bào chế:
Bảng 4: Công thức bào chế nano fluconazol
Thành phần Số lƣợng
Pha nội Fluconazol
Eudragit RS 100 Diclomethan
600 mg 200 mg 15 ml
Pha ngoại PVA
Nƣớc cất
200 mg 20 ml
- Thông số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ quá trình nhũ hóa: 0 - 50C.
+ Sử dụng máy đồng nhất hóa tốc độ quay 11000 vòng/phút trong 3 phút. - Hiệu suất quy trình bào chế đạt khoảng 60%.
2. Chúng tôi đã đánh giá đƣợc các đặc tính sau của hệ nano:
- Kích thƣớc tiểu phân: kích thƣớc tiểu phân trung bình khoảng 300 nm, phân bố kích thƣớc trong khoảng hẹp (PDI dƣới 0,2). Trong môi trƣờng đệm citrat, kích thƣớc tiểu phân tăng.
- Thế Zeta của tiểu phân nano fluconazol trong nƣớc là +44,2 mV, giảm đi trong môi trƣờng đệm.
- Tiểu phân nano fluconazol có hình cầu.
- Tiểu phân có cấu trúc polyme bao ngoài dƣợc chất.
- Hỗn dịch nano fluconazol trong nƣớc giải phóng qua màng thẩm tích tốt hơn hỗn dịch fluconazol nguyên liệu.
KIẾN NGHỊ
Do điều kiện hạn chế về thiết bị, máy móc và thời gian thực hiện nên các kết quả của khóa luận chỉ là bƣớc đầu bào chế hệ nano polyme fluconazol với mục đích dùng trên da. Trên cơ sở đó, đề tài đƣa ra một số kiến nghị sau:
- Tiếp tục nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng khác đến sự hình thành và ổn định của hệ nano fluconazol.
- Cải thiện hiệu suất quy trình bào chế.
- Theo dõi độ ổn định của hệ nano trong quá trình bảo quản. - Đánh giá khả năng giải phóng qua da của hệ nano.
Tài liệu tham khảo
Tiếng Việt
1. Bộ y tế (2009), Dược điển Việt Nam IV, NXB Y học, tr. 274-275, PL 93-94. 2. Bộ y tế (2002), Dược thư Quốc gia Việt Nam, Xuất bản lần thứ nhất, Nhà xuất bản Y học, tr. 464-465.
3. Nguyễn Thị Mai Anh (2011), Kỹ thuật nano ứng dụng trong bào chế thuốc, Chyên đề tiến sĩ, Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, tr. 1-33.
4. Từ Minh Koóng và Nguyễn Thanh Hải (2007), "Công nghệ nano và sản xuất dƣợcphẩm", Tạp chí dược học, 47(369), tr. 2-3.
5. Đinh Thị Nƣơng (2011), Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giải phóng dược chất từ hỗn dịch nano piroxicam, Khóa luận tốt nghiệp dƣợc sĩ khóa 2006-2011, Trƣờng Đại Học Dƣợc Hà Nội, tr. 21.
Tiếng Anh
6. Bhalaria M., Naik S. et al. (2009), "Ethosomes: A novel delivery system for antifungal drugs in the treatment of topical fungal diseases", Indian journal of experimental biology, 47(5), pp. 368-375.
7. British Medical Association et Royal Pharmaceutical Society (2011), British National Formulary 61, BMJ Group et Pharmaceutical Press, England, pp. 375. 8. British Pharmacopeia Commission (2010), Bristish Pharmacopoeia, volume I,
Stationery Office, England, pp. 889.
9. Catarina P. R., Ronald J. N. et al. (2006), "Nanoencapsulation I. Methods for preparation of drug-loaded polymeric nanoparticles", Nanomed, 2, pp. 8-21.
10. de Assis D. N., Mosqueira V. C. F. et al. (2008), "Release profiles and morphological characterization by atomic force microscopy and photon correlation spectroscopy of 99mTechnetium-fluconazole nanocapsules", International journal of pharmaceutics, 349(1), pp. 152-160.
11. Gupta M., Goyal A. K. et al. (2010), ―Development and characterization of effective topical liposomal system for localized treatment of cutaneous candidiasis‖,
Journal of Liposome Research, 20(4), pp. 341-350.
12. Gupta M., Vaidya B. et al. (2011), "Effect of surfactants on the characteristics of fluconazole niosomes for enhanced cutaneous delivery", Artificial Cells, Blood Substitutes and Biotechnology, 39(6), pp. 376-384.
13. Huang X., Jain P. K. et al. (2007), "Gold nanoparticles: interesting optical properties and recent applications in cancer diagnostics and therapy",
Nanomedicine, 2(5), pp. 681-693.
14. Jadhav K., Shetye S. et al. (2011), "Design and evaluation of microemulsion based drug delivery system", International Journal of Advances in Pharmaceutical Sciences, 1(2), pp.156-166
15. Kreuter J. (2007), "Nanoparticles—a historical perspective", International journal of pharmaceutics, 331(1), pp. 1-10.
16. Kumar K. J. R., Muralidharn S. et al. (2012), "Anti-fungal activity of microemulsionbased fluconazole gel for onychomycosis against Aspergillus niger",
International journal of pharmacy and pharmaceutical sciences, 5(1), pp. 96-102 17. Loveymi B. D., Jelvehgari M. et al. (2012), "Design of vancomycin RS-100 nanoparticles in order to increase the intestinal permeability.", Advanced Pharmaceutical Bulletin, 2(1), pp. 43-56.
18. Malvern Instruments Ltd. (2004), Zetasizer Nano Series User Manual, Malvern Instruments Ltd. , England, pp. 13.1-15.6.
19. Mishra B., Patel B. B. et al. (2010), "Colloidal nanocarriers: a review on formulation technology, types and applications toward targeted drug delivery",
Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 6(1), pp. 9-24.
20. Mohanraj V. and Chen Y. (2007), "Nanoparticles-a review", Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 5(1), pp. 561-573.
21. Nagavarma B. V. N., Yadav H. K. S. et al. (2012), "Different techniques for Preparation of Polymeric Nanoparticles: A Review", Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 5(3), pp. 16-23.
22. Pankhurst Q. A., Connolly J. et al. (2003), "Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine", Journal of physics D: Applied physics, 36(13), pp. 167-181.
23. Park J., Ye M. et al. (2005), "Biodegradable polymers for microencapsulation of drugs", Molecules, 10(1), pp. 146-161.
24. Pathak Y. and Thassu D. (2009), Drug delivery nanoparticles formulation and characterization, Informa Healthcare, New York, pp. 22-147.
25. Rao J. P. and Geckeler K. E. (2011), "Polymer nanoparticles: Preparation techniques and size-control parameters", Progress in Polymer Science, 36(7), pp. 887-913.
26. Sanvicens N. and Marco M. P. (2008), "Multifunctional nanoparticles– properties and prospects for their use in human medicine", Trends in biotechnology,
26(8), pp. 425-433.
27. Schwarz J. C., Kählig H. et al. (2011), "Decrease of liposomal size and retarding effect on fluconazole skin permeation by lysine derivatives", Journal of pharmaceutical sciences, 100(7), pp. 2911-2919.
28. Shah R. R., Magdum C. S. et al. (2009), "Fluconazole Topical Microemulsion: Preparation and Evaluation", pharmaceuticals, 1, pp. 353-357.
29. Sharma S. K., Chauhan M. et al. (2009), "Span-60 niosomal oral suspension of fluconazole: formulation and in vitro evaluation", Journal of Pharmaceutical Research and Health Care, 1(2), pp. 142-156.
30. Steichen S. D., Caldorera-Moore M. et al. (2012), "A review of current nanoparticle and targeting moieties for the delivery of cancer therapeutics",
31. Sunitha D. Harika, Phani Kumar A. et al. (2011), "A review: Nanoparticles as specified carriers in targeted brain drug delivery system", American journal of pharmtech research, 1(2), pp. 121-134.
32. Thassu D., Deleers M. et al. (2007), Nanoparticulate drug delivery systems, Informa Healthcare, New York, pp. 51-60.
33. Vianna-Soares C. D. (2012), "Performance characteristics of high performance liquid chromatography, first order derivative UV spectrophotometry and bioassay for fluconazole determination in capsules", Quim. Nova, 35(3), pp. 530-534.
34. Yadav M. and Ahuja M. (2010), "Preparation and evaluation of nanoparticles of gum cordia, an anionic polysaccharide for ophthalmic delivery", Carbohydrate polymers, 81(4), pp. 871-877.
Phụ lục
Phụ lục 3.1: Phân bố kích thƣớc tiểu phân của mẫu trong môi trƣờng nƣớc cất
Phụ lục 3.2: Phân bố kích thƣớc tiểu phân của mẫu trong môi trƣờng đệm phosphat pH 5
Phụ lục 3.3: Phân bố kích thƣớc tiểu phân của mẫu trong môi trƣờng đệm citrat pH 5
Phụ lục 3.4: Phân bố kích thƣớc tiểu phân mẫu bào chế với thể tích pha ngoại là 20 ml
Phụ lục 3.5: Phân bố kích thƣớc tiểu phân mẫu bào chế với lƣợng Eudragit RS 100 là 300 mg
Phụ lục 3.6: Phân bố kích thƣớc tiểu phân mẫu bào chế với lƣợng Eudragit RS 100 là 400 mg
Phụ lục 3.7: Phân bố kích thƣớc tiểu phân mẫu bào chế với lƣợng Eudragit RS 100 là 500 mg
Phụ lục 3.9: Phân bố kích thƣớc tiểu phân mẫu bào chế với tỉ lệ giữa diclomethan và ethanol là 2:1
Phụ lục 3.11: Thế Zeta của mẫu bào chế đo trong môi trƣờng đệm phosphat
Phụ lục 3.13: Thế Zeta đo trong nƣớc cất của mẫu với thể tích pha ngoại là 50 ml